重力坝毕业设计说明书1111 - 图文

TL水库混凝土重力坝枢纽设计

坝顶高程=校核洪水位+Δh校

（1） 正常蓄水位时：

h1％=0.0166（1.5V）*D=0.0166*（1.5*23.7）*3=2.08 m [λ

设

5/4

1/3

5/4

1/3

=10.4*（h1％）0.8=10.4*（2.08）0.8=18.68]

hz=4π(hl%*1/2)2/λ=4*3.142*(0.5*1.25) 2/18.68=0.73 （2） 校核洪水位时：

h1％=0.0166V5/4*D1/3=0.0166*23.75/4*31/3=1.25 m [λ

设

=10.4*（h1％）0.8=10.4*（1.25）0.8=12.43]

hz=4π(hl%*1/2)2/λ=4*3.142*(0.5*1.25) 2/12.43=0.39 所以， ?h设 = h1％+hz+he =2.08+0.73+0.7=3.51

?h校 = h1％+hz+he =1.25+0.39+0.5=2.14

由表2-4水库规划及建筑物特性指标知 设计洪水位为153.2m，校核洪水位为156.3m 。 即：坝顶高程=正常蓄水位+Δh正=153.2+3.51=156.71m

坝顶高程=校核洪水位+Δh校=156.3+2.14=158.44m

取坝顶高程较大值158.44m，作为本枢纽工程混凝土重力坝防浪墙顶高程，故坝顶设计高程为158.44-1.2=157.24m。即，157.24m＞156.3m 坝顶高程高于校核洪水位符合要求。

第二节 非溢流坝剖面设计

非溢流坝剖面尺寸初步拟定主要参考己建工程并考虑与溢流坝的连接等具体情况。主要内容有坝顶高程、坝顶宽度、坝坡及防浪墙等。

3.2.1 坝顶设计

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为满足坝顶上设备布置、运行、检修、施工和交通的需要，坝顶上设立行道、防浪墙、公路桥、排水设施等。

3.2.2 坝顶宽度的设计

为了适应运用和施工的需要，坝顶必须有一定的宽度。一般坝顶宽度取最大坝高的1/8～1/10，且不小于3m。因坝顶有交通要求，根据有关规定确定坝顶宽度为8米[即（157.24-75）*1/10=8.2米，取8米]，以满足各项要求。

3.2.3 坝坡的设计

坝体上游面建议取为铅直面，下游坝坡根据稳定和应力要求确定，一般在1:0.6～1:0.8之间，即：下游坝坡取1:0.7。同时，为满足稳定和强度的要求，坝体上游面布置为折面，折坡终点高程确定为95m，边坡初步设计为1：0.2。

3.2.4 下游起坡点位置的确定

下游起坡点位置应根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到（最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处）。下游边坡系数宜m=0.6～0.8。本设计取0.7。常态混凝土重力坝非溢流坝段的上游面可为铅直面、斜面或折面。根据工程实践，上游边坡系数宜采用1:0～1:0.2，即上游面为折面，折坡终点高程确定为95m。

3.2.5 坝段长度

坝段长度主要取决于地基特性、河谷地形、温度变化、结构布置和浇筑能力等。坝段长度一般为15～2Om，这里设计取20m。

3.2.6 防浪墙

坝顶设立防浪墙可以降低坝顶路面高程，防浪墙的高度一般可取1.2m。本工程坝顶防浪墙设计为墙高1.2米，墙宽0.3米，采用与坝体连成整体的钢筋混凝土墙体结构。

3.2.7 坝顶道路

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坝顶道路设计为：两侧各设宽1米行人道，中间为坝顶公路，并且在坝顶道路两侧布置集水沟，汇集的雨水经坝面排水沟排至下游。排水沟的设计尺寸为30*30cm。

第三节 溢流坝剖面设计

溢流坝剖面设计分4个方面的内容:泄水方式的选择，断面尺寸的拟定，水力计算和闸墩尺寸的拟定。

3.3.1 泄水方式的选择

溢流坝的泄水方式有开敞溢流式和孔口溢流式。

(1)开敞溢流式 也称坝顶溢流式，堰顶可以设闸门，也可不设。不设闸门的溢流孔，堰顶高程与正常水位齐平，泄洪时，库水位垄高，加大了淹没损失，非溢流坝顶高程也相应提高；但结构简单，管理方便。适用于洪水量较小、淹没损失不大的中、小型工程。设置闸门的溢流孔，闸门顶大致与正常蓄水位齐平，堰项高程较低，可以调节水库水位和下泄流量，减少上游淹没损失和非溢流坝的工程量。通常大中型工程的溢流坝均装设有闸门。

(2)孔口溢流式 可根据洪水预报提前放水，以腾出库容储蓄洪水，从而提高了调洪能力。当库水位低于胸墙时，下泄水流和坝顶溢流式相同;当库水位高出孔口一定高度时，为大孔口泄流。

根据本工程的实际情况，建议采用开敞溢流式，即：坝顶溢流式，堰顶设闸门。 3.3.2 断面尺寸的设计

(1)单宽流量的确定 一般首先考虑下游河床的地质条件，在冲坑不危及坝体安全的前提下选择合理的单宽流量。根据国内外工程实践和本工程情况，建议在设计水位下单宽流量取80～90m3/(s.m)，校核洪水位下取105～1l5m3/(s.m)。本设计以设计水位下单宽流量取q=90m3/(s.m)，校核洪水位下取q校 =110m3/(s.m)。

(2)孔口尺寸 当采用开敞式溢流时，设计洪水下泄流量Ｑ=18276 m3/s，校核洪水下泄流量Ｑ校=24527 m3/s。即，确定溢流段净宽：L=Q/q

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L设=Q/q=18276/90=203.07 L校=Q/q=24527/110=222.97

取上面数字中较大的222.97m为溢流段净宽，孔口宽度取15m。则溢流段分段数为：222.97/15=14.86。取整数为15段，即，溢流段总宽度为15*15=225m。

3.3.3 堰顶高程

堰顶水头H0由开敞式溢流堰泄流能力计算公式反算得出。 Q=CmεζSL（2g）1/2H03/2 即:

H0 ={ Q/ [CmεζSL（2g）1/2]}2/3={18276/[1*0.494*0.9*1.0*222.97*（2*9.8）1/2]}2/3 =12.01m

(注:上游溢流坝面设为铅直，则C=1.0；ε取0.9；ζS取1.0。先假定P/D0≥1.33,H0/HD=0.9查表的流量系数=0.494)

所以，堰顶高程H=H设-H0=153.7-12.01=141.7m 上游堰顶高程P=H-河床底高程=141.7-68=73.7m 3.3.4、闸门尺寸的设计

包括闸门形式选择，工作桥、交通桥的布置及闸墩的形式、长度、高度、厚度等尺寸的拟定。

3.3.4.1 设置工作闸门和检修闸门

工作闸门设在溢流堰的顶部，为了使溢流面水流平顺，将闸门设在堰顶稍下游一些。检修闸门和工作闸门之间应留有2米的净距，以便进行检修。全部溢流孔通常备有1～2个检修闸门，交替使用。

考虑闸孔较宽，工作闸门选为为弧形闸门，其主要优点是启门力小，闸墩较薄，且无门槽。水流平顺，局门开启时水流条件较好；缺点是闸墩较长，且受力条件差。检修闸门

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